CN213402572U - 一种自动化配电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动化配电系统，包括配电柜、后台监控电脑和移动终端，配电柜的柜门设置有人机交互界面，配电柜的柜体内设置有电能输入线路、电能输出线路、第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、控制器和无线通信模块，控制器通过无线通信模块与移动终端无线通信连接，控制器通过信号传输线路与后台监控电脑有线通信连接。该自动化配电系统能够实现配电柜的全方位可靠监控，通过人机交互界面实现现场操作，通过移动终端和后台监控电脑实现远程监控，当出现异常时，工作人员能够立即获知，进而可以在出现异常时及时采取相关的解决措施。

Description

一种自动化配电系统

技术领域

本实用新型涉及一种自动化配电系统。

背景技术

随着经济的不断发展，社会用电量急剧上升，用户对用电可靠性和安全性的要求也越来越高。电力系统中的配电系统处于电力系统与用户之间，属于电力系统与用户之间的纽带。因此，配电系统的可靠安全运行至关重要，目前的配电系统的核心在于配电柜，配电柜中设置有电能输入线路和电能输出线路，通过电能输入线路和电能输出线路实现配电。但是，目前对于配电柜的监控方式比较简单，控制结构比较单一，很难对配电柜进行可靠智能化的监控。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种自动化配电系统。

一种自动化配电系统，包括配电柜，所述配电柜包括柜体和柜门，所述柜体内设置有电能输入线路和电能输出线路，所述电能输入线路与所述电能输出线路相连接；所述自动化配电系统还包括后台监控电脑和移动终端；

所述柜体内还设置有第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、控制器和无线通信模块；

所述第一电压传感器、第一电流传感器和第一温度传感器设置在所述电能输入线路上，用于分别采集所述电能输入线路中的电压信息、电流信息以及所述电能输入线路的温度信息；所述第二电压传感器、第二电流传感器和第二温度传感器设置在所述电能输出线路上，用于分别采集所述电能输出线路中的电压信息、电流信息以及所述电能输出线路的温度信息；

所述第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第一温度传感器和第二温度传感器的信号输出端连接所述控制器的信号输入端，所述控制器的第一通信端连接所述无线通信模块，所述无线通信模块与所述移动终端无线通信连接，所述控制器的第二通信端通过信号传输线路与所述后台监控电脑有线通信连接；

所述柜门上设置有人机交互界面，所述控制器的人机交互端连接所述人机交互界面。

进一步地，所述电能输入线路上设置有第一自动重合闸开关，所述电能输出线路上设置有第二自动重合闸开关，所述控制器的信号输出端连接所述第一自动重合闸开关和第二自动重合闸开关。

进一步地，所述柜体内还设置有报警器、蓄电池和继电器，所述柜门上设置有接近开关，所述继电器包括控制线圈和常闭触点开关，所述蓄电池的正极端连接所述接近开关的一端，所述接近开关的另一端连接所述控制线圈的一端，所述控制线圈的另一端连接所述蓄电池的负极端；所述蓄电池的正极端连接所述常闭触点开关的一端，所述常闭触点开关的另一端连接所述报警器的正极供电端，所述报警器的负极供电端连接所述蓄电池的负极端。

进一步地，所述报警器的正极供电端连接所述控制器的信号输入端。

进一步地，所述柜门上设置有电控锁，所述控制器的信号输出端连接所述电控锁。

进一步地，所述柜体内还设置有水位传感器，所述水位传感器的信号输出端连接所述控制器的信号输入端。

进一步地，所述柜体内还设置有烟雾传感器，所述烟雾传感器的信号输出端连接所述控制器的信号输入端。

本实用新型的有益效果为：第一电压传感器、第一电流传感器和第一温度传感器能够分别采集电能输入线路中的电压信息、电流信息以及电能输入线路的温度信息，第二电压传感器、第二电流传感器和第二温度传感器能够分别采集电能输出线路中的电压信息、电流信息以及电能输出线路的温度信息，能够对电能输入线路和电能输出线路进行可靠全面地监控，并通过无线通信模块，将各检测信息输出给移动终端，通过移动终端就可以随时获知配电柜的多方面的运行状态，实现远程监控，而且，还通过信号传输线路，将各检测信息输出给后台监控电脑，实现远程后台监控。因此，该自动化配电系统能够实现配电柜的全方位可靠监控，而且，通过配电柜的人机交互界面实现现场操作控制，通过移动终端和后台监控电脑实现上位机远程应答，实现对配电柜的多方式可靠智能化的监控，当出现异常时，工作人员能够立即获知，进而可以在出现异常时及时采取相关的解决措施，避免出现更加严重的故障或者安全事故。

附图说明

图1是自动化配电系统的结构示意图；

图2是柜门安全控制电路图。

具体实施方式

本实施例提供一种自动化配电系统，包括配电柜、后台监控电脑和移动终端。后台监控电脑可以为常规的电脑设备，可以放置在监控室内；移动终端可以为常规的智能终端设备，比如平板电脑、智能手机或者专门用于配电监控的终端设备，移动终端由工作人员持有。

配电柜可以为常规的配电柜设备，包括柜体和柜门，柜体和柜门通常为金属材质，也可以采用耐高温的塑料材质。柜体和柜门为常规设备，不再赘述。

为了实现人机交互，柜门上设置有人机交互界面，人机交互界面可以为常规的触摸屏。应当理解，人机交互界面设置在柜门外侧，具体位置由实际需要进行确定，用于供工作人员操作。本实施例中，柜门上还设置有电控锁，电控锁可以为常规的电控锁设备。

柜体内设置有电能输入线路和电能输出线路，电能输入线路与电能输出线路相连接，应当理解，电能输出线路的个数由实际需要进行设置，可以只设置一条，也可以设置多条。通过电能输入线路和电能输出线路实现供配电，由于电能输入线路和电能输出线路是配电柜中的基础配置，不再赘述。

本实施例中，为了在出现异常时断开电能输入线路和电能输出线路，电能输入线路上设置有第一自动重合闸开关，电能输出线路上设置有第二自动重合闸开关。第一自动重合闸开关在电能输入线路上的具体设置位置，以及第二自动重合闸开关在电能输出线路上的具体设置位置，均由实际情况进行确定。应当理解，第一自动重合闸开关和第二自动重合闸开关可以为常规的自动重合闸开关设备，具体选型由实际需要进行确定。

柜体内还设置有第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、控制器和无线通信模块。

第一电压传感器、第一电流传感器和第一温度传感器设置在电能输入线路上，其中，第一电压传感器和第一电流传感器用于分别采集电能输入线路中的电压信息和电流信息，应当理解，第一电压传感器和第一电流传感器分别为常规的电压检测设备和电流检测设备，若配电柜的电能为交流电，则第一电压传感器和第一电流传感器分别为交流电压传感器和交流电流传感器，若配电柜的电能为直流电，则第一电压传感器和第一电流传感器分别为直流电压传感器和直流电流传感器。第一电压传感器和第一电流传感器在电能输入线路中的具体设置位置由实际需要进行设置。第一温度传感器用于检测电能输入线路的温度信息，为了便于布置，第一温度传感器是体积较小的温度传感器，比如薄片式温度传感器，直接贴在电能输入线路上，作为其他的实施方式，第一温度传感器还可以为红外温度检测器，实现非接触检测。

第二电压传感器、第二电流传感器和第二温度传感器设置在电能输出线路上，其中，第二电压传感器和第二电流传感器用于分别采集电能输出线路中的电压信息和电流信息，第二温度传感器用于检测电能输出线路的温度信息。第二电压传感器、第二电流传感器和第二温度传感器的具体实施方式可以分别与第一电压传感器、第一电流传感器和第一温度传感器相同。

应当理解，若电能输出线路设置不止一条时，则就需要设置不止一个第二电压传感器、第二电流传感器和第二温度传感器，每一条电能输出线路均对应设置有第二电压传感器、第二电流传感器和第二温度传感器。

控制器可以为常规的控制芯片，比如单片机或者DSP，单片机的具体型号由实际需要进行设置，比如89C51系列单片机。无线通信模块可以为常规的无线通信器件，比如4G模块。作为一个具体实施方式，为了实现强弱电分离，降低信号干扰，柜体内还设置有一个控制盒，该控制盒由耐高温材质（比如碳纤维）耐高温材质构成，该控制盒可以固定在柜体的内侧面上，或者固定在柜门的内侧，控制器和无线通信模块设置在该控制盒内。应当理解，为了便于信号传输，控制盒上可以设置有通孔，用于供相关的线路穿过，或者，控制盒无需开孔，而是在控制盒上嵌设有多个信号传输接口，控制器在控制盒的内部连接各信号传输接口的一端，各传感器在控制盒外部，连接对应的信号传输接口的另一端。

本实施例中，柜体内还设置有水位传感器，用于检测柜体内进水的水深，水位传感器可以为常规的水位检测器件。作为一个具体实施方式，水位传感器可以设置在柜体底部。

本实施例中，柜体内还设置有烟雾传感器，烟雾传感器用于采集柜体内的烟雾信息，烟雾传感器可以为常规烟雾浓度检测器件。烟雾传感器可以设置在发热比较严重的设备处，比如线路连接处。

如图1所示，第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、水位传感器和烟雾传感器的信号输出端连接控制器的信号输入端，控制器能够接收各传感器采集到的数据信号。

控制器包括两个通信端，控制器的第一通信端连接无线通信模块，无线通信模块与移动终端无线通信连接；控制器的第二通信端通过信号传输线路与后台监控电脑有线通信连接。那么，移动终端与配电柜无线通信连接，后台监控电脑与配电柜有线通信连接。应当理解，后台监控电脑与配电柜之间的信号传输线路可以在地下铺设，也可以地上设置。控制器的人机交互端连接人机交互界面。控制器的信号输出端连接第一自动重合闸开关、第二自动重合闸开关和电控锁。

本实施例中，为了在柜门开启时进行报警，防止非法人员非法打开柜门，柜体内还设置有报警器B1、蓄电池E1和继电器，柜门上设置有接近开关S1，继电器包括控制线圈T1和常闭触点开关S2，如图2所示，蓄电池E1的正极端连接接近开关S1的一端，接近开关S1的另一端连接控制线圈T1的一端，控制线圈T1的另一端连接蓄电池E1的负极端。蓄电池E1的正极端连接常闭触点开关S2的一端，常闭触点开关S2的另一端连接报警器B1的正极供电端，报警器B1的负极供电端连接蓄电池E1的负极端。那么，当柜门没有打开时，接近开关S1导通，控制线圈T1中有电流，常闭触点开关S2断开，报警器B1不运行；当柜门打开时，接近开关S1断开，控制线圈T1中没有电流，常闭触点开关S2导通，报警器B1运行，发出报警信号。进一步地，报警器B1的正极供电端还连接控制器的信号输入端，控制器通过检测报警器B1的正极供电端的电平高低来获取报警器B1是否运行，即检测柜门是否打开。

各传感器检测对应的数据信号，并输出给控制器，控制器内部可以设置有相关的判据，对各数据信号是否正常进行判断，若存在异常的数据信号时，控制器可以控制第一自动重合闸开关和第二自动重合闸开关断开，实现线路保护。而且，控制器可以将各数据信号和对应的判断结果传输给移动终端和后台监控电脑，实现远程监控和后台上位机监控。移动终端和后台监控电脑可以远程操作，比如远程控制第一自动重合闸开关和第二自动重合闸开关，以及远程控制电控锁打开，以打开柜门。而且，工作人员还可以通过操作人机交互界面实现现场操作，比如：控制第一自动重合闸开关和第二自动重合闸开关，控制电控锁打开，以打开柜门。

应当理解，本实施例保护的是自动化配电系统的硬件电路结构，控制器中的控制策略均为常规控制策略，该自动化配电系统不受控制策略的限定。

Claims (7)

1.一种自动化配电系统，包括配电柜，所述配电柜包括柜体和柜门，所述柜体内设置有电能输入线路和电能输出线路，所述电能输入线路与所述电能输出线路相连接；

其特征在于，所述自动化配电系统还包括后台监控电脑和移动终端；

所述柜体内还设置有第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第一温度传感器、第二温度传感器、控制器和无线通信模块；

所述第一电压传感器、第一电流传感器和第一温度传感器设置在所述电能输入线路上，用于分别采集所述电能输入线路中的电压信息、电流信息以及所述电能输入线路的温度信息；所述第二电压传感器、第二电流传感器和第二温度传感器设置在所述电能输出线路上，用于分别采集所述电能输出线路中的电压信息、电流信息以及所述电能输出线路的温度信息；

所述第一电压传感器、第二电压传感器、第一电流传感器、第二电流传感器、第一温度传感器和第二温度传感器的信号输出端连接所述控制器的信号输入端，所述控制器的第一通信端连接所述无线通信模块，所述无线通信模块与所述移动终端无线通信连接，所述控制器的第二通信端通过信号传输线路与所述后台监控电脑有线通信连接；

所述柜门上设置有人机交互界面，所述控制器的人机交互端连接所述人机交互界面。

2.根据权利要求1所述的自动化配电系统，其特征在于，所述电能输入线路上设置有第一自动重合闸开关，所述电能输出线路上设置有第二自动重合闸开关，所述控制器的信号输出端连接所述第一自动重合闸开关和第二自动重合闸开关。

3.根据权利要求1所述的自动化配电系统，其特征在于，所述柜体内还设置有报警器、蓄电池和继电器，所述柜门上设置有接近开关，所述继电器包括控制线圈和常闭触点开关，所述蓄电池的正极端连接所述接近开关的一端，所述接近开关的另一端连接所述控制线圈的一端，所述控制线圈的另一端连接所述蓄电池的负极端；所述蓄电池的正极端连接所述常闭触点开关的一端，所述常闭触点开关的另一端连接所述报警器的正极供电端，所述报警器的负极供电端连接所述蓄电池的负极端。

4.根据权利要求3所述的自动化配电系统，其特征在于，所述报警器的正极供电端连接所述控制器的信号输入端。

5.根据权利要求1所述的自动化配电系统，其特征在于，所述柜门上设置有电控锁，所述控制器的信号输出端连接所述电控锁。

6.根据权利要求1所述的自动化配电系统，其特征在于，所述柜体内还设置有水位传感器，所述水位传感器的信号输出端连接所述控制器的信号输入端。

7.根据权利要求1所述的自动化配电系统，其特征在于，所述柜体内还设置有烟雾传感器，所述烟雾传感器的信号输出端连接所述控制器的信号输入端。

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